PL93070B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest siposób rozdziela¬ nia róznych substancji w roztworach cieklych na drodze adsorpcji. Znanych jest wiele metod roz¬ dzielania substancji, a wsród nich metody wyko¬ rzystujace adsorpcje.

Sily powodujace adsorpcje sa natury elektrycznej.

Powstaja one w wyniku wzajemnego oddzialywa¬ nia, z odpowiedniej odleglosci, adsorbenta i adsor- batu. O selektywnosci adsorpcji decyduje stopien dopasowania sie geometrii i natezenia pól elektrycz¬ nych adsorbenta i adsorbatu, a wlasciwosci te sa specyficzna mikrowlasnoscia dielektryków. Tym mozna wyjasnic przyczyne koniecznosci doboru od¬ powiedniego adsorbenta do rozdzialu róznych sub¬ stancji w znanych metodach, wykorzystujacych zja¬ wisko adsorpcji.

Wsród znanych metod mozna wymienic metode chromatograficzna i termodyfuzyjna. W chromato¬ grafii konieczny jest selektywny dobór adsorbenta w zaleznosci od rodzaju adsorbowanej substancji, przy czym w przypadku silnej adsorpcji trudno jest zdesorbowac adsorlbat. Metoda termodyfuzyjna wy¬ maga urzadzen kaskadowych, wielokrotnie powie¬ lanych, przy czym czas osiagniecia równowagi pro¬ cesu jest stosunkowo duzy, a efektywnosc rozdzia¬ lu substancji nie przekracza kilku procent. Obie metody ze wzgledu na to, ze sa bardzo kosztowne i malo efektywne sa stosowane z reguly w celu otrzymywania drogich zwiazków i izotopów po¬ trzebnych w medycynie lub energetyce jadrowej.

Sposób rozdzielania substancji wedlug wynalaz¬ ku polega na kilkakrotnym przepuszczaniu roztwo¬ ru cieklego rozdzielanych substancji przez adsor¬ bent, którego wlasnosci w celu osiagniecia maksy- malnej adsorpcji zmienia sie przez polaryzacje £- lektryczna ze zródla pradu stalego. Stopien pola¬ ryzacji adsorbenta dla kazdego adsorbatu okresla sie badz eksperymentalnie, badz tez teoretycznie, np. wedlug: E. B. ,Weroniski, Electrochim. Acta 14, 231, 241, 251, 259 (1969); Zurnal fiz. chimii, 40, 1695, 2425 (1966); Acta Microbiol. Polon. 16, 29 <1967).

Jako adsorbent stosuje sie korzystnie wegiel aktyw¬ ny lub grafit, iale moga byc stosowane równiez metale sjproszkowane i inne materialy przewodza- ce. Jako rozpuszczalnik stosuje sie rozpuszczalnik polarny, np wode lub roztwór etanolowo-wodny o róznym skladzie procentowym. Równowaga pro¬ cesu ustala sie na ogól w czasie kilku sekund. Efek¬ tywnosc rozdzialu wedlug wynalazku okresla sie na podstawie zaleznosci: '(Na/Nb)=i(a)n gdzie: Na — liczba moli zaadsorbowanej substan¬ cji A; Nb—liczba moli zaadsorbowanej substan¬ cji B; a —wartosc stala dla okreslonej grupy zwiazków; n —wartosc zalezna od budowy zwiazku.

Po zmianie polaryzacji, tj. wlasnosci adsorpcyj- 93 0703 93 070 4 nych adsorbenta, moze byc on równie szybko i lat¬ wo zdesorbowany do nowego srodowiska.

Sposób wedlug wynalazku uimozliwia szybkie roz¬ dzielenie róznych substancji znajdujacych sie w roztworze, przy zastopowaniu jednego tylko adsor¬ benta, pczy- czym- osiagane efektywnosci rozdzialu przekraczaja od wielokrotnie do wielu rzedów wiel¬ kosci efektywnosc rozdbialu znanymi metodami.

Nizej podiane przyklady objasniaja blizej sposób wedlug wynalazku, nie ograniczajac jednak jego zakresu.

Przyklad I. Rozdzieleniu poddaje sie roztwór zawierajacy alkohol n-heptylowy (C7-OH) i alkohol n-butylowy (C4^OH) w stosunku molowym 1 :1000, w 20% objetosciowo rozpuszczalniku etanolowo- -wodnym. Roztwór ten przepuszcza sie przez ko¬ lumne wypelniona weglem aktywnym, który pola¬ ryzuje sie zewnetrznym zródlem pradu stalego.

Równowaga ustala sie w czasie przepuszczania roz¬ tworu. Nastepnie zmienia sie polaryzacje adsorfoen- ta i przepuszcza przez niego rozpuszczalnik, do którego adsorbat przechodzi. Stosunek stezen C7-OH/C4-OH po pierwszej operacji rozdzielania obliczony na podstawie wzoru zmienil sie z 1 :1000 na 64 : 1000, a nastepnie proces powtarza sie i po drugiej operacji rozdzielania otrzymuje sie z 64: :1000 na (64)* : 1000 itd.

Przyklad II. Wedlug sposobu podanego w przykladzie I poddano rozdzialowi alkohole n*cety- lowy (C16-OH) i n^butylowy (C4-OH) w stosunku molowym 1:1000. Jako adsorbent zaitosowano spolaryzowany grafit. Stosunek stezen C16-OH/C4- -OH pg (pierwszej operacji rozdzielania zmieni1! sie z 1 rlOOO na 10000:1.

Przyklady I i II ilustruja równiez sposób rozdzia¬ lu kwasów organicznych o takiej same] liczbie a- tomów wegla w lancuchu jaka posiadaja zastoso¬ wane alkohole.

Przyklad III. Sposobem wedlug przykladu I rozdziela sie roztwór wodny zawierajacy n-C7-OH i KJ w stosunku molowym 1 : 500 na spolaryzowa¬ nym weglu aktywnym. Stosunek stezen po proce¬ sie rozdzielania po pierwszej operacji zmienil sie z 1 : 500 na 1 : 1.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób .rozdzielania róznych substancji w roz¬ tworach cieklych na drodze adsorpcji, znamienny tym, ze substancje rozpuszczone w rozpuszczalni¬ ku polarnyim przepuszcza sie 'kilkakrotnie przez ko¬ lumne wypelniona adsorbentem, którego wlasnosci zmienia aie w eaasie procesu przez polaryzacje e- lektryczna.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako adsorbent stosuje sie wegiel aktywny lub gra¬ fit. 10 15 20 Bltk 1304/77 r. 125 egz. A4 Cena 10 zl